文档介绍：1 生物选修 3 知识点专题 1 基因工程概念:按照人们的愿望,进行严格的设计,通过体外 DNA 重组和转基因技术,赋予生物新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基本原理:让目的基因在受体细胞内稳定且高效的表达理论基础: DNA 是生物遗传物质的发现, DNA 双螺旋结构,遗传信息传递方式核心:构建重组 DNA 分子基本工具(技术基础) Cf 工具& 工具酶 1. 限制性核酸内切酶(1 )来源:主要是从原核生物中分离纯化出来的(不切割自身 DNA 的原因:原核生物中无该限制酶的识别序列或其已被修饰) 功能:识别和切割 DNA 分子内一小段特殊的脱氧核苷酸序列(偶数碱基对回文序列) 特异性表现:识别特定片段、切割该片段中的特定位点、形成一种末端 Cf—G↓ —& —↓ GATC —结果: DNA 片段末端形成末端碱基互补的黏性末端或平末端①用切割(质粒) ②根据目的基因的位置或剪辑序列来确定限制酶的种类③切割后片段需要画三段 连接酶(1 )功能:连接具有末端碱基互补的 2个 DNA 片段,形成重组 DNA 分子 Cf DNA 聚合酶:只能将单个脱氧核苷酸逐个添加到已有的脱氧核苷酸链之后, 需模板 DNA ,连接磷酸二酯键 3. 载体(1 )条件: ①能在受体细胞中稳定保存并大量复制,基本不影响受体细胞正常生命活动②一至多个限制酶酶切位点(必须在所需标记基因外) ,供外源 DNA 片段插入③标记基因,便于筛选含有重组 DNA 分子的受体细胞——往往需要根据需求改造天然载体功能: ①作为运载工具将目的基因转移到受体细胞内——载体选质粒的原因:具有环状结构,能够携带目的基因②利用它在受体细胞内对目的基因进行大量复制和转录/ 表达质粒(最常用的载体) 一种能够自主复制, 在细菌( 或酵母菌) 中独立于染色体之外存在的双链环状 DNA 分子(4 )其它载体:噬菌体、动植物病毒(二) 基因工程的基本操作程序第一步:获取目的基因目的基因:人们所需要的编码蛋白质的结构基因方法序列已知 2 ①化学合成法——较长 DNA 单链合成过程中容易出现碱基缺失如反转录法( 获取 mRNA 逆转录成 cDNA 再用 DNA 聚合酶生成双链) ②聚合酶链式反应(PCR) 扩增 Polymerase Chain Reaction (1) 原料:水、缓冲液、4 种游离脱氧核苷酸、 TaqDNA 聚合酶、模板 DNA( ……基因)、对…基因特异的 2段 DNA 引物(防止相互或自身折叠) (2 )过程:第一步:加热至 90~ 95℃, DNA 在高温下变性解链第二步:冷却到 55~ 60℃,引物结合到互补 DNA 链(退火) 第三步:加热至 70~ 75℃,热稳定 DNA 聚合酶从引物起始互补链的合成能量来源于温度(2) 序列未知建立基因文库: 建立一个包括目的基因在内的基因文库( 保存在受体菌中) ,再从基因文库中获取 3. 目的基因大量扩增/ 分子水平的克隆①利用受体细胞(如 )无性繁殖,利用基因探针钓取,再导入最终受体细胞 目的基因→大肠杆菌→农杆菌→植物细胞→植物(主要在细菌分裂时几何级扩增,尽管质粒独立于拟核,可在分裂时发生自我复制, 但由于多数细菌对胞内质粒数量有限制,故该种复制对扩增效果不大) ② PCR 技术第